瓦斯抽采及利用方案

第十三章瓦斯抽采及利用方案第一節(jié)瓦斯抽采一、礦井瓦斯災(zāi)害程度及抽采的必要性（一） 礦井瓦斯災(zāi)害程度根據(jù)勘探地質(zhì)報(bào)告及11煤層瓦斯含量等值線示意圖，礦井可采煤層為I1煤層，I1煤層瓦斯含量一般13~19ml/g?r，在鉆孔N21-3局部瓦斯含量大于19ml/g-r。本礦井I煤層瓦斯含量普遍偏高，瓦斯成分以沼氣為1主。經(jīng)預(yù)測(cè)，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量47.35m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量46.79m3/t，I1工作面絕對(duì)瓦斯涌出量20.48m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量22.27m3/t，本礦井瓦斯涌出量較大。本礦井按煤與瓦斯突出礦井進(jìn)行設(shè)計(jì)，I煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性較1大。（二） 瓦斯抽放的必要性從以下幾個(gè)方面來(lái)分析本礦井瓦斯抽采的必要性。1、 從煤層瓦斯含量和瓦斯涌出量的大小來(lái)看根據(jù)勘探地質(zhì)報(bào)告，煤層瓦斯含量大，經(jīng)預(yù)測(cè)，+50m水平礦井最大絕對(duì)瓦斯涌出量為47.35m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量為46.79m3/t，I1煤層工作面最大絕對(duì)瓦斯涌出量為20.48m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量為22.27m3/t。按《煤礦安全規(guī)程》第145條規(guī)定，本礦井必須建立瓦斯抽采系統(tǒng)。2、 從工作面需風(fēng)量和最大通過(guò)風(fēng)量來(lái)看本礦井I1煤層為中厚煤層，工作面采高1.91m，有效過(guò)風(fēng)斷面不大，工作面稀釋瓦斯所需風(fēng)量大于工作面的實(shí)際通過(guò)能力，如不考慮本煤層預(yù)抽和采空區(qū)抽放，難以保證工作面瓦斯不超限。因此，為保證安全生產(chǎn)，確保保護(hù)層工作順利推進(jìn)，必須抽放。3、 從防突的角度本礦井按煤與瓦斯突出礦井設(shè)計(jì)，煤層瓦斯含量普遍較高，I1煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性大，在開(kāi)采I1煤層前先預(yù)抽本煤層瓦斯，解除11煤層的煤與瓦斯突出的潛在威脅，同時(shí)可以有效地解決I煤層開(kāi)采時(shí)采掘工作面1及回風(fēng)巷等處瓦斯?jié)舛瘸迒?wèn)題，降低瓦斯爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，因此從井下安全的角度考慮，也有必要進(jìn)行瓦斯抽采。4、 從資源利用和環(huán)保的角度看據(jù)初步估算，本井田的瓦斯儲(chǔ)量約821Mm3，可抽瓦斯量約410.5Mm3，礦井瓦斯資源非常豐富。抽出的瓦斯是一種優(yōu)質(zhì)、清潔、高效的能源，用途較廣。同時(shí)乂減少礦井瓦斯排放量，減輕溫室效應(yīng)，達(dá)到保護(hù)礦區(qū)環(huán)境的目的。因此，從資源利用和環(huán)保的角度看也有必要進(jìn)行瓦斯抽采。二、煤層瓦斯抽采基本參數(shù)（一）煤層瓦斯含量在本井田范圍內(nèi)對(duì)I1煤層鉆孔中采瓦斯樣12件，瓦斯壓力測(cè)試6層次，對(duì)3層次煤芯樣進(jìn)行瓦斯突出參數(shù)測(cè)試。區(qū)內(nèi)背斜軸部及東翼瓦斯含量高，西翼瓦斯含量較低。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的I1煤層瓦斯含量等值線示意圖，瓦斯含量一般為13?19m3/to測(cè)得煤層瓦斯含量普遍較高，瓦斯自然成分中以沼氣為主，其次為H2、N、C?C、CO所占百分比很小。2 2 6 2井田位于華鎣山背斜北端，是井田的主體構(gòu)造，東翼地層傾角在15?45°，西翼地層傾角在10?50°。區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有次級(jí)小褶曲，地表未見(jiàn)斷層，鉆孔中有隱伏斷層4條，對(duì)煤層有一定的破壞作用，故構(gòu)造復(fù)雜程度屬中等偏簡(jiǎn)單?？碧絽^(qū)內(nèi)為一近似對(duì)稱(chēng)背斜，按常規(guī)煤層中的瓦斯一般應(yīng)沿傾斜面由深部向淺部運(yùn)移，在傾向上瓦斯含量應(yīng)由淺至深逐漸增高，在走向同標(biāo)高點(diǎn)的瓦斯含量應(yīng)大致相等。但在勘探區(qū)內(nèi)出現(xiàn)了異常區(qū)，位于西翼焦煤區(qū)的N20-3瓦斯中C%含量低于平均值，僅為9.86ma/t，N21-2、N21-5瓦斯壓力值分為1.80MPa、1.56MPa，遠(yuǎn)低于軸部及東翼的瘦煤區(qū)。影響該區(qū)瓦斯賦存和導(dǎo)致異常的主要地質(zhì)因素為煤層的變質(zhì)程度。地質(zhì)報(bào)告中提供的瓦斯含量需要在生產(chǎn)實(shí)踐中進(jìn)一步檢驗(yàn)。（二） 煤層瓦斯壓力根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，勘探的6個(gè)鉆孔進(jìn)行了瓦斯壓力的測(cè)試，壓力值為1.56?5.07MPa，平均值1.79MPa。區(qū)內(nèi)瓦斯壓力在背斜兩翼及軸部均有一定的變化，在軸部及東翼瓦斯壓力值為2.20?5.07MPa，在背斜西翼瓦斯壓力值均在2MPa以下。根據(jù)《煤與瓦斯突出礦井鑒定規(guī)范》（MT637-1996），當(dāng)瓦斯壓力大于0.74MPa時(shí)，煤層有突出危險(xiǎn)。（三） 煤層瓦斯吸附常數(shù)在地質(zhì)勘探期間，未采樣進(jìn)行工業(yè)分析，也未提供各煤層瓦斯吸附常數(shù)a、b值、各煤層孔隙率、瓦斯放散初速度和煤的堅(jiān)固性系數(shù)等參數(shù)。有待于在下一步工作中補(bǔ)充完善。（四） 煤層透氣性系數(shù)地質(zhì)報(bào)告未提供各煤層透氣性系數(shù)、百米鉆孔自然瓦斯涌出量及其衰減系數(shù)等參數(shù)。有待于在下一步工作中補(bǔ)充完善。三、礦井瓦斯儲(chǔ)量（一）礦井瓦斯儲(chǔ)量根據(jù)《煤礦瓦斯抽采規(guī)范》（AQ1027-2006），礦井瓦斯儲(chǔ)量系指煤田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，能夠向開(kāi)采空間排放瓦斯的煤巖層賦存的瓦斯總量，包括可采煤層、不可采煤層以及圍巖中所賦存的瓦斯，其計(jì)算公式如下：Wk=W1+W2+W3式中：Wk 礦井瓦斯儲(chǔ)量，Mm3；W1——可采煤層瓦斯儲(chǔ)量總和，Mm3；W1=ZAii?X1i七——每一可采煤層的煤炭?jī)?chǔ)量，Mt；孔一一每一可采煤層的瓦斯含量，m3/t；W2——采動(dòng)影響范圍內(nèi)不可采鄰近層的瓦斯儲(chǔ)量總和，Mm3；W2=ZA2i?孔A2i——可采煤層采動(dòng)影響范圍內(nèi)每一不可采煤層的煤炭?jī)?chǔ)量，Mt；X2i——可采煤層采動(dòng)影響范圍內(nèi)每一不可采煤層瓦斯含量，m3/t；W3——圍巖瓦斯儲(chǔ)量，Mm3；W3=K（W1+W2）K——圍巖瓦斯儲(chǔ)量系數(shù)，一般取K=0.05?0.20；根據(jù)地勘報(bào)告，本礦井可采煤層僅有I煤層，煤炭地質(zhì)儲(chǔ)量為143.351Mt。可采煤層瓦斯儲(chǔ)量總和為714Mm3。根據(jù)地勘報(bào)告，龍?zhí)督M地層均含2?3層煤層（線），除I煤層可采外，1其余均為煤線，厚度很薄，地勘報(bào)告未提供各不可采煤層煤炭?jī)?chǔ)量，更未提供不可采煤層瓦斯含量，本次設(shè)計(jì)將其視同圍巖。根據(jù)相關(guān)規(guī)范，圍巖瓦斯儲(chǔ)量K取0.15，圍巖瓦斯儲(chǔ)量107Mm3。故本井田瓦斯儲(chǔ)量總和為：W3=714+0+107=821Mm3（二）礦井瓦斯可抽量可抽瓦斯量系指礦井瓦斯儲(chǔ)量中在目前的開(kāi)采條件和技術(shù)水平下能被抽出來(lái)的瓦斯量。采用下式計(jì)算：W=Wk?K式中：Wc 礦井可抽瓦斯量，Mm3；Wk——礦井瓦斯儲(chǔ)量，Mm3；K——礦井瓦斯抽采率，%；因地質(zhì)報(bào)告未提供各煤層透氣性系數(shù)、百米鉆孔自然瓦斯涌出量及其衰減系數(shù)等參數(shù)，根據(jù)煤層賦存條件和煤層結(jié)構(gòu)及裂隙發(fā)育情況，并結(jié)合鄰近礦井抽采情況，本礦井I1煤層屬于可以抽采煤層，抽采方式I1煤層預(yù)抽為主，采空區(qū)抽采為輔，所以取礦井瓦斯抽采率K=50%，則礦井瓦斯可抽量為:W=821X50%=410.5Mm3四、礦井瓦斯抽采系統(tǒng)的選擇對(duì)于礦井瓦斯抽采系統(tǒng)一般分為地面鉆井抽采系統(tǒng)、礦井地面集中抽采系統(tǒng)和井下臨時(shí)抽采系統(tǒng)。目前世界上主要產(chǎn)煤國(guó)對(duì)煤層氣資源化開(kāi)發(fā)利用程度較高，主要方法是地面鉆井開(kāi)采。美國(guó)自20世紀(jì)70年初首先利用地面鉆井的方法開(kāi)發(fā)煤層氣資源獲得成功；澳大利亞目前廣泛應(yīng)用地面采空區(qū)垂直鉆孔抽采技術(shù)；德國(guó)1992年開(kāi)始應(yīng)用地面鉆井技術(shù)開(kāi)發(fā)魯爾煤田的煤層氣；英國(guó)煤層滲透率低，目前正在研究低滲透率瓦斯的開(kāi)發(fā)技術(shù)。我國(guó)地面鉆井抽采瓦斯的開(kāi)發(fā)仍處于勘探試驗(yàn)階段。白沙、撫順、焦作、陽(yáng)泉等礦區(qū)曾在20世紀(jì)70年代打了40多個(gè)地面鉆孔，并實(shí)施鉆孔水力壓裂等措施抽采瓦斯，但產(chǎn)氣效果不理想。晉城礦區(qū)煤層裂隙發(fā)育、滲透性好、可抽采性好，從1995年開(kāi)始進(jìn)行地面煤層氣開(kāi)發(fā)，通過(guò)地面鉆孔抽采地下煤層氣，目前已形成規(guī)模，并實(shí)現(xiàn)了商業(yè)產(chǎn)銷(xiāo)用體系。20世紀(jì)90年代兩淮礦區(qū)在地面勘探和開(kāi)采煤層氣方面做了大量工作，先后共施工測(cè)試井14口，壓裂試生產(chǎn)井8口，但產(chǎn)氣效果均不理想，日產(chǎn)量達(dá)不到商業(yè)開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。2002年以來(lái)，淮南礦區(qū)不斷創(chuàng)新抽采理念，積極試驗(yàn)地面鉆井抽采采動(dòng)區(qū)、采空區(qū)瓦斯，到目前為止，共施工地面鉆井12口，其中7口取得成功，4口失敗，1口正在考察中。地面鉆井抽采瓦斯技術(shù)，雖在國(guó)內(nèi)外已作過(guò)研究和試驗(yàn)，但主要是針對(duì)煤層賦存穩(wěn)定、滲透性好的煤層，少數(shù)低透氣性煤層礦區(qū)也曾配合水力壓裂等措施進(jìn)行過(guò)地面鉆井抽采瓦斯，但產(chǎn)氣效果不理想。為推進(jìn)我國(guó)煤層氣勘探的進(jìn)程，我國(guó)煤層氣行業(yè)積極吸引外資、引進(jìn)技術(shù)，煤層氣開(kāi)發(fā)對(duì)外合作十分活躍。如與本礦井同屬西南的云南省新莊礦區(qū)觀音山礦井開(kāi)發(fā)業(yè)主云投粵電扎西能源有限公司與澳大利亞米切爾鉆井公司已達(dá)成初步協(xié)議，將在觀音山井田內(nèi)試驗(yàn)地面鉆井瓦斯抽采。試驗(yàn)主要內(nèi)容如下：采用代麥克辛鉆井技術(shù)，由地面鉆兩個(gè)分支水平井，再與垂直井匯接，進(jìn)入煤層的水平孔沿煤層走向距離煤層頂板2m定向鉆進(jìn)，進(jìn)入煤層的水平孔孔徑120mm，每口分支井長(zhǎng)1625m，煤層內(nèi)水平孔長(zhǎng)935m，非煤系孔長(zhǎng)690m，垂直井深550m。據(jù)澳大利亞米切爾公司預(yù)計(jì)，在煤層內(nèi)每米水平鉆孔日產(chǎn)氣10m3，兩分支井在煤層內(nèi)水平鉆孔總長(zhǎng)1870m，按此計(jì)算，一組代麥克辛井一年產(chǎn)氣610萬(wàn)m3,預(yù)計(jì)連續(xù)抽采一年半后，可將代麥克辛井控制區(qū)域內(nèi)煤體瓦斯含量降到5m3/t以下，其每組井投資約140萬(wàn)美元。。地面鉆井抽采與井下抽采相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：不受礦井建設(shè)時(shí)間和井下巷道延伸的限制，地面抽采與礦井建設(shè)可同步進(jìn)行，抽采時(shí)間充分；抽采的瓦斯?jié)舛雀?，產(chǎn)品商業(yè)價(jià)值大；地面鉆井抽采與井下抽采相比具有以下缺點(diǎn)：地面鉆井對(duì)抽采技術(shù)、施工設(shè)備要求高，鉆井施工成本較高；由于地面鉆井?dāng)?shù)量有限，煤體內(nèi)瓦斯抽采不均勻，靠近地面鉆井附近區(qū)域瓦斯抽采比較充分，遠(yuǎn)離地面鉆井區(qū)域瓦斯抽采效果不充分；本井田主體結(jié)構(gòu)為華鎣山背斜，井田橫跨背斜兩翼，井田內(nèi)無(wú)次級(jí)褶曲。井田含煤地層為龍?zhí)督M（P2l），該組含煤2—3層，一般為1層，從下至上煤層編號(hào)為I、I、I煤層，均位于龍?zhí)督M第一段（Pli）。I0煤層厚0.00?0 1 2 20.15m，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，厚度變化大，僅在個(gè)別鉆孔見(jiàn)有煤線，屬不可采煤層。"煤層屬全區(qū)可采煤層，該煤層為本次勘查的主要對(duì)象，煤厚0.68?3.40m，平均1.82m。I2煤層厚0.00?0.54m，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，厚度變化大，僅在勘查區(qū)南部邊界的19-2、N19-1號(hào)鉆孔中達(dá)可采，為零星分布的孤立點(diǎn)，屬不可采煤層。礦井煤層瓦斯含量高，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的11煤層瓦斯含量等值線示意圖，瓦斯含量一般為13?19m3/t.r，在+50m水平背斜軸部瓦斯含量為19m3/t.r。在井田內(nèi)N21-6號(hào)鉆孔施工井深726.58m處，在龍?zhí)督M四段（P2l4）石灰?guī)r中發(fā)生井噴，井噴火焰高達(dá)6m，燃燒7天后自然熄滅。經(jīng)達(dá)竹煤電集團(tuán)救護(hù)大隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，其燃燒氣體成分主要為沼氣，在火熄滅后取氣體樣化驗(yàn)其成分：CH、C?C、CO、N、H分別為83.62%、4 2 6 2 2 20.37%、7.03%、8.31%、0.67%。經(jīng)對(duì)鉆孔巖性分析N21-6號(hào)位于背斜軸部，龍?zhí)督M四段（P2l4）與煤層頂板由于裂隙導(dǎo)通，由于龍?zhí)督M四段（P2l4）的上部龍?zhí)督M五段（P2l5）泥巖的隔氣作用，煤層瓦斯氣儲(chǔ)藏于龍?zhí)督M四段（P2l4）與煤層上部的裂隙內(nèi)。該井田為隱伏井田，埋藏最淺達(dá)460米，最深近1200m，依據(jù)瓦斯成分及其它一些指標(biāo)該井田煤層中瓦斯屬甲烷帶。建議本井田開(kāi)發(fā)業(yè)主密切關(guān)注XX煤田地面抽采實(shí)驗(yàn)井地面抽采的進(jìn)展?fàn)顩r，根據(jù)其試驗(yàn)情況，結(jié)合本井田的煤層賦存條件，在本礦井一采區(qū)背斜軸部，布置1?2個(gè)地面鉆井，進(jìn)行煤層氣抽采實(shí)驗(yàn)，對(duì)本礦井地面鉆井抽采煤層氣是否可行進(jìn)行驗(yàn)證。本次設(shè)計(jì)仍采用目前成熟可靠的井下抽采方法。即在地面設(shè)瓦斯抽采泵站，井下建立煤層鉆孔管路抽采系統(tǒng)。并且根據(jù)抽采方法的不同，為提高系統(tǒng)的抽采效率，分別設(shè)立高、低負(fù)壓抽采系統(tǒng)，在地面泵房分別設(shè)泵獨(dú)立抽采。在礦井生產(chǎn)中可根據(jù)需要在井下輔助增加移動(dòng)抽采泵站配合地面集中抽采系統(tǒng)共同解決礦井的瓦斯問(wèn)題。五、瓦斯抽采方法根據(jù)前面預(yù)測(cè)，+50m水平礦井最大絕對(duì)瓦斯涌出量47.35m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量為46.79m3/t。在礦井瓦斯涌出來(lái)源構(gòu)成中，以回采工作面瓦斯涌出量為主，掘進(jìn)面和采空區(qū)瓦斯涌出量為輔。其中工作面絕對(duì)瓦斯涌出量為20.48m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量為22.27m‘/t。在回采面瓦斯涌出來(lái)源構(gòu)成中，上鄰近層瓦斯涌出量占18%,本煤層瓦斯涌出量占82%。根據(jù)瓦斯涌出來(lái)源構(gòu)成，瓦斯抽采方法主要考慮I1煤層工作面本煤層預(yù)抽，其次是采空區(qū)埋管抽采和掘進(jìn)工作面預(yù)抽。具體如下：（一）本煤層預(yù)抽本煤層預(yù)抽一般有兩種方式：底板巷道系統(tǒng)布置鉆孔網(wǎng)格抽放和本煤層順層鉆孔抽放。由于本礦井開(kāi)采一層煤，主要瓦斯涌出來(lái)源于本煤層，根據(jù)周邊情況，煤層透氣性較差，煤層為中厚煤層，平均厚度為1.77m。采用底板系統(tǒng)網(wǎng)格抽放，鉆孔見(jiàn)煤長(zhǎng)度小，無(wú)卸壓瓦斯抽放，鉆孔和井巷工程利用率低。本煤層順層鉆孔抽放是沿工作面順槽布置本層鉆孔對(duì)煤層進(jìn)行大面積預(yù)抽，煤巷掘進(jìn)條帶采用先抽后掘，這種抽放方式，鉆孔利用率高，增加鉆孔密度，對(duì)抽放效果提高很大。根據(jù)本礦井的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)推薦本煤層順層鉆孔抽放。設(shè)計(jì)推薦本煤層順層交叉鉆孔抽采I1煤層煤體內(nèi)瓦斯，為確保抽放鉆孔施工安全，防止施工鉆孔時(shí)誘發(fā)煤與瓦斯突出，設(shè)計(jì)建議在運(yùn)輸順槽內(nèi)布置鉆孔，即在掘進(jìn)L煤層運(yùn)輸順槽一定長(zhǎng)度（如100m）后，垂直煤壁布置上向順層交叉鉆孔，在順槽掘進(jìn)、工作面安裝期間，預(yù)抽I1煤層內(nèi)瓦斯。

由于預(yù)抽時(shí)間較長(zhǎng)，為保證預(yù)抽效果，設(shè)計(jì)提前布置一個(gè)預(yù)抽工作面，在預(yù)抽工作面運(yùn)輸順槽內(nèi)布置上向順層交叉鉆孔，預(yù)抽I煤層內(nèi)瓦斯。由于預(yù)1抽時(shí)間長(zhǎng)短不一致，在工作面靠上山一側(cè)鉆孔間距暫按3?6m考慮，靠采區(qū)邊界一側(cè)，暫按2?4m考慮，鉆孔長(zhǎng)135m?145m，生產(chǎn)中可根據(jù)實(shí)際抽放效果調(diào)整。鉆孔布置如圖13-1-1?；仫L(fēng)順槽運(yùn)輸順槽平行鉆孔斜向鉆孔回采工作面回風(fēng)順槽運(yùn)輸順槽平行鉆孔斜向鉆孔圖13-1-1Ir煤層順層交叉預(yù)抽鉆孔布置示意圖（二） 采空區(qū)埋管抽放因目前尚無(wú)煤層透氣性系數(shù)，I煤層瓦斯含量高，本煤層預(yù)抽時(shí)間有1限，預(yù)抽效果難以保證，再加I1煤層厚度存在變化，在局部區(qū)域工作面瓦斯涌出量較大，可考慮埋管抽放保護(hù)層工作面采空區(qū)瓦斯，即在上順槽內(nèi)埋管抽放I1煤層工作面采空區(qū)、上隅角的瓦斯，具體方法為在工作面回風(fēng)順槽敷設(shè)瓦斯抽放管，抽放管每隔一定距離串接一個(gè)三通管件（帶組合閥門(mén)）作為瓦斯吸入口。隨工作面推進(jìn)，吸氣口閥門(mén)依次打開(kāi)，使其處于最佳抽放位置。由于礦井開(kāi)采自燃煤層，采空區(qū)抽放容易引起自然發(fā)火，設(shè)計(jì)對(duì)采空區(qū)抽放進(jìn)行了監(jiān)測(cè)和控制，控制抽放負(fù)壓和抽放量，避免因抽放引起采空區(qū)自燃發(fā)火。（三） 掘進(jìn)工作面先抽后掘本礦井為煤與瓦斯突出礦井，掘進(jìn)時(shí)煤層瓦斯含量高，掘進(jìn)工作面推進(jìn)

速度快，其瓦斯涌出量大，為防止掘進(jìn)工作面發(fā)生突出和通風(fēng)安全需要，設(shè)計(jì)考慮掘進(jìn)工作面先抽后掘。在掘進(jìn)工作面向前方及煤壁布置扇形鉆孔，鉆孔控制范圍為：工作面前方60m，巷道兩側(cè)10?15m，孔距暫按2?5m考慮，鉆孔布置如圖13-1-4所示。每次抽采循環(huán)掘進(jìn)50m,煤巷磧頭前方至少保留10m超前距。60m圖13-1-2掘進(jìn)工作面先抽后掘鉆孔布置示意圖4、裂隙瓦斯抽采根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，在井田內(nèi)N21-6號(hào)鉆孔施工井深726.58m處，在龍?zhí)督M四段（P2L）石灰?guī)r中發(fā)生井噴，井噴火焰高達(dá)6m，燃燒7天后自然熄滅。經(jīng)達(dá)竹煤電集團(tuán)救護(hù)大隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，其燃燒氣體成分主要為沼氣，在火熄滅后取氣體樣化驗(yàn)其成分：CH、C?C、CO、N、H分別為83.62%、0.37%、4 2 6 2 2 27.03%、8.31%、0.67%。經(jīng)對(duì)鉆孔巖性分析N21-6號(hào)位于背斜軸部，龍?zhí)督M四段（P2l4）與煤層頂板由于裂隙導(dǎo)通，由于龍?zhí)督M四段（七14）的上部龍?zhí)督M五段（P2】5）泥巖的隔氣作用，煤層瓦斯氣儲(chǔ)藏于龍?zhí)督M四段（P214）與煤層上部的裂隙內(nèi)。在井田南側(cè)的龍灘井田在以往施工中的一個(gè)鉆孔因瓦斯噴出并著火，發(fā)生將鉆探設(shè)備燒壞事故。故推斷礦井裂隙帶瓦斯含量高，儲(chǔ)量大，因此本設(shè)計(jì)考慮向裂隙帶或局部瓦斯積聚區(qū)域布置鉆孔進(jìn)行預(yù)抽。六、瓦斯抽放效果預(yù)計(jì)（一） 回采工作面1、 本煤層預(yù)抽+50m水平Ix煤層瓦斯含量最大為19m3/t.r，根據(jù)《煤礦瓦斯抽采基本要求》（AQ1026-2006）的要求，I1煤層在開(kāi)采前其瓦斯含量最大為8.0m’/t,因此+50m水平I1煤層瓦斯含量最大預(yù)抽率為57.9%考慮，按一個(gè)預(yù)抽工作面和一個(gè)邊采邊抽工作面考慮，經(jīng)預(yù)測(cè),+50m水平最大預(yù)抽純量為16m3/min。2、 采空區(qū)瓦斯抽采量本礦井I1工作面預(yù)計(jì)采空區(qū)抽放量，根據(jù)類(lèi)似礦井經(jīng)驗(yàn)，保護(hù)層工作面采空區(qū)瓦斯抽采純量按2.67m3/min計(jì)?；夭晒ぷ髅娉椴汕敖^對(duì)瓦斯涌出量為20.48m3/min，實(shí)施綜合抽采后絕對(duì)瓦斯涌出量降為6.23m3/min，設(shè)計(jì)最大的回采工作面抽采率可達(dá)70%。（二） 掘進(jìn)工作面I煤層掘進(jìn)時(shí)設(shè)計(jì)推薦先抽后掘，根據(jù)《煤礦瓦斯抽采基本要求》1（AQ1026-2006）的要求，I1煤層掘進(jìn)工作面巷道輪廓線外上幫8m、下幫5m、前方10m的范圍內(nèi)，在掘進(jìn)前其瓦斯含量降到8.0m‘/t以?xún)?nèi)，因此I1煤層掘進(jìn)工作面瓦斯含量最大預(yù)抽率為62%考慮。根據(jù)類(lèi)似礦井經(jīng)驗(yàn)，全礦井布置1個(gè)I1煤層掘進(jìn)工作面考慮，掘進(jìn)工作面預(yù)抽純量為5.39m3/min。（三） 裂隙瓦斯抽采本礦井裂隙帶和局部區(qū)域瓦斯含量高，突出危險(xiǎn)性大，工作面通風(fēng)嚴(yán)整超限，設(shè)計(jì)考慮向該區(qū)域布置鉆孔預(yù)抽。根據(jù)類(lèi)似礦井經(jīng)驗(yàn)，抽采瓦斯量按煤層瓦斯抽采量的50%考慮，裂隙瓦斯抽采為12.03m3/min。（四） 全礦井本礦井建立高低負(fù)壓雙系統(tǒng)，其中高負(fù)壓系統(tǒng)擔(dān)負(fù)本煤層預(yù)抽、裂隙瓦斯抽采和掘進(jìn)工作面抽采任務(wù)，抽放總量為33.42m3/min，預(yù)抽瓦斯抽放濃度按40%考慮，混合瓦斯抽放量為83.55m3/min；低負(fù)壓系統(tǒng)擔(dān)負(fù)采空區(qū)抽采任務(wù)，抽放總量為2.67m3/min，抽放濃度按8%考慮，混合瓦斯抽放量為33.4m3/min。礦井高低負(fù)壓雙系統(tǒng)設(shè)計(jì)最大抽放量為36.09m3/min，最大礦井抽采率可達(dá)50%。七、瓦斯抽放設(shè)備選型計(jì)算（一） 管材選擇以管路中最大混合瓦斯流量為依據(jù)，流速控制在5m/s?15m/s之間，計(jì)算公式采用：d=0.1457XfQ）2"們式中：d——瓦斯抽放管直徑，m；Q——瓦斯管內(nèi)最大混合瓦斯流量，m3/s；V 瓦斯流速，選5?15m/s。設(shè)計(jì)根據(jù)最大抽放量并考慮一個(gè)富裕系數(shù)選擇抽放管路系統(tǒng)管徑，經(jīng)計(jì)算，高負(fù)壓系統(tǒng)主管管徑為500mm，干管管徑為400mm，支管管徑為250mm，低負(fù)壓系統(tǒng)主管管徑為400mm，支管管徑為315mm。瓦斯抽放系統(tǒng)管材選用煤礦用鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯管。選擇的瓦斯管材必須有煤礦許用合格證、煤安標(biāo)志（MA）和由質(zhì)檢部門(mén)出具的抗靜電、抗沖擊、耐腐蝕、阻燃的鑒定資料。（二） 管路阻力損失計(jì)算公式：H=69X105（A+192.2室）0.25L嗎登d Q d5PT0 0式中H——阻力損失（Pa）；L——管路長(zhǎng)度（m）；Q0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的混合瓦斯流量（m3/h）；d 管路內(nèi)徑（mm）；V0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的混合瓦斯運(yùn)動(dòng)粘度（m2/s）；P——管道內(nèi)混合瓦斯密度（kg/m3）；△——管路內(nèi)壁的當(dāng)量絕對(duì)粗糙度（mm）；P0——標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力（101325Pa）；P——管道內(nèi)氣體的絕對(duì)壓力（Pa）；T——管路中的氣體溫度為t時(shí)的絕對(duì)溫度（K）；T0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對(duì)溫度（K）。經(jīng)計(jì)算，高負(fù)壓系統(tǒng)抽放管路最大磨擦阻力損失為25215Pa，低負(fù)壓系統(tǒng)抽放管路最大磨擦阻力損失為13660Pa。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，局部阻力按磨擦阻力的20%計(jì)，即高負(fù)壓系統(tǒng)局部阻力損失為5043Pa，低負(fù)壓系統(tǒng)局部阻力損失為2732Pa。本礦井抽采方式有預(yù)抽和采空區(qū)埋管抽，預(yù)抽鉆孔的孔口負(fù)壓取15?20kPa,采空區(qū)埋管抽孔口負(fù)壓取3?7.5kPa。（三）設(shè)備選型瓦斯抽放設(shè)備選型詳見(jiàn)第六章。第二節(jié)瓦斯利用XX北煤礦屬高瓦斯礦井，煤層瓦斯含量高、瓦斯壓力大，隨著礦井生產(chǎn)發(fā)展，瓦斯涌出量也將隨之增加。煤礦瓦斯是一種優(yōu)質(zhì)清潔能源，利用抽出瓦斯作居民生活燃料、供熱和發(fā)電，既保證礦井的安全生產(chǎn)，乂可減少環(huán)境污染，改善居民生活條件，提高生活水平。一、瓦斯利用的工程意義（一）合理開(kāi)發(fā)充分利用礦山資源，節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境XX北礦瓦斯是一筆寶貴的礦山資源，應(yīng)該合理開(kāi)發(fā)和有效利用。煤礦瓦斯是一種富含甲烷（CH）的優(yōu)質(zhì)能源，是《京都議定書(shū)》明確的六種溫室4氣體之一。其溫室效應(yīng)遠(yuǎn)高于二氧化碳，還具有破壞地球大氣臭氧層作用。初步測(cè)算，以XX北煤礦年抽采1891.69X104m3礦井瓦斯為例，如不利用而將其排空，按溫室效應(yīng)折算二氧化碳當(dāng)量約為268kt,將對(duì)大氣環(huán)境造成一定污染。另一方面，從節(jié)約能源的意義上說(shuō)，大量?jī)?yōu)質(zhì)煤礦瓦斯排入大氣，也是一種能源的浪費(fèi)。本礦井每年抽采1891.69萬(wàn)m3礦井瓦斯，如不利用而將其排空，相當(dāng)于損失約23kt標(biāo)準(zhǔn)煤，可見(jiàn)，利用瓦斯既可以減輕對(duì)大氣的污染，乂具有較好的節(jié)能效益。（二） 加強(qiáng)礦井瓦斯開(kāi)采利用的科學(xué)管理，保證煤礦生產(chǎn)安全，促進(jìn)煤礦瓦斯產(chǎn)業(yè)發(fā)展根據(jù)本礦井采煤生產(chǎn)工藝，瓦斯的抽采依附于煤炭生產(chǎn)，其抽采量決定于礦井的煤炭產(chǎn)量。如果將礦井瓦斯用于發(fā)電和供熱，將從根本上改變礦井瓦斯的抽采格局一一變單純?yōu)槊禾可a(chǎn)安全而被動(dòng)抽采為礦山資源一一煤和瓦斯的一體化開(kāi)采，從而為促進(jìn)礦井瓦斯開(kāi)發(fā)利用的產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)造條件。另一方面，瓦斯利用工程建成后，作為煤礦資源綜合利用項(xiàng)目的唯一氣源，必須保證穩(wěn)定可靠地向其承擔(dān)的用戶(hù)供氣。這就要求XX北煤礦不斷加強(qiáng)礦井瓦斯的開(kāi)發(fā)和有效利用，做好礦井瓦斯抽采和利用系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)管理和生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)及用戶(hù)管理，包括井下抽采工程的接續(xù)、地面抽采設(shè)備和管道的維護(hù)保證穩(wěn)定運(yùn)行、地面利用系統(tǒng)的管網(wǎng)和儲(chǔ)氣及調(diào)壓計(jì)量設(shè)施的有效工作，減少浪費(fèi)，保證將抽采的瓦斯氣量送到各個(gè)用戶(hù)?。ㄈ?貫徹國(guó)家的有關(guān)政策合理開(kāi)采充分利用礦井瓦斯是貫徹國(guó)務(wù)院關(guān)于加快煤礦瓦斯抽采利用若干意見(jiàn)《國(guó)辦發(fā)〖2006〗第47號(hào)》和國(guó)家發(fā)改委主持制訂的《煤層氣（煤礦瓦斯）開(kāi)發(fā)利用“十一五”規(guī)劃》的具體實(shí)施步驟?！秶?guó)辦發(fā)〖2006〗第47號(hào)》主要精神是“貫徹以人為本，落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，建設(shè)節(jié)約型社會(huì)?！眹?guó)家要求加快煤礦瓦斯的抽采利用，堅(jiān)持先抽后采、治理與利用并舉，防范煤礦瓦斯事故，充分利用能源資源，有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境。我國(guó)是世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，也是世界第一煤炭生產(chǎn)大國(guó)和消費(fèi)大國(guó)，因而也是溫室氣體排放量最大的發(fā)展中國(guó)家。2005年，我國(guó)煤礦共抽采瓦斯23億m3，利用了10億m3，約43%，其余約13億m3,基本排入大氣，約占全年抽采礦井瓦斯的57%。煤礦瓦斯富含甲烷，甲烷是除二氧化碳外最主要的溫室氣體，在全球溫室效應(yīng)中所占比例約為18%。其溫室效應(yīng)在100年期內(nèi)，每克甲烷約為每克二氧化碳的21倍。自我國(guó)政府1998年5月簽署并于2002年8月核準(zhǔn)《京都議定書(shū)》以來(lái)，因采煤每年向大氣排放大量的甲烷，不僅嚴(yán)重影響礦區(qū)環(huán)境安全，而且已經(jīng)引起國(guó)際社會(huì)的普遍關(guān)注。要求我國(guó)承擔(dān)溫室氣體減排指標(biāo)的國(guó)際輿論給我國(guó)的壓力越來(lái)越大！我國(guó)政府正積極采取有力的政策措施加快煤礦瓦斯抽采利用。另從煤炭企業(yè)自身的生存和發(fā)展來(lái)看，加強(qiáng)礦井瓦斯開(kāi)發(fā)利用也勢(shì)在必行?！秶?guó)辦發(fā)〖2006〗第47號(hào)》和《煤層氣（煤礦瓦斯）開(kāi)發(fā)利用“十一五”規(guī)劃》均明確規(guī)定，我國(guó)煤礦將實(shí)行采煤采氣一體化，必須先抽后采，并應(yīng)使噸煤瓦斯含量降到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)以下才允許開(kāi)采；國(guó)家鼓勵(lì)和扶持開(kāi)發(fā)利用煤礦瓦斯，對(duì)超標(biāo)排放礦井瓦斯進(jìn)行懲罰，要求國(guó)家稅務(wù)總局和環(huán)保總局研究制訂具體的優(yōu)惠政策和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)煤礦自由、無(wú)序排放瓦斯的狀況，必將隨著上述政策的貫徹實(shí)施，逐步變?yōu)橹贫然淖杂X(jué)的企業(yè)行為。（四）礦井供電的需要本礦井瓦斯電站建成后，可為礦井提供8.0MW的第二電源，除滿(mǎn)足礦井用電的需要外，可將富余電力上網(wǎng)外售，并將為礦井的進(jìn)一步發(fā)展補(bǔ)充動(dòng)力。綜上所述，無(wú)論從節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境，或者擴(kuò)大供電需求來(lái)看，建設(shè)礦井瓦斯電站都是十分必要的。二、瓦斯資源及利用（一）瓦斯資源1、 瓦斯含量、瓦斯梯度及涌出量瓦斯含量根據(jù)勘探地質(zhì)報(bào)告及I］煤層瓦斯含量等值線示意圖，礦井可采煤層為I1煤層，I1煤層瓦斯含量一般13?19ml/g?r，在鉆孔N21-3局部瓦斯含量大于19ml/g-r。本礦井I煤層瓦斯含量普遍偏高，瓦斯成分以沼氣為1主。瓦斯涌出量經(jīng)預(yù)測(cè)，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量47.35m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量46.79m3/t，I1工作面絕對(duì)瓦斯涌出量20.48m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量22.27m3/t，本礦井瓦斯涌出量較大。2、 礦井瓦斯等級(jí)根據(jù)上述對(duì)本礦井瓦斯?fàn)顩r的分析，本礦井為高瓦斯突出礦井。有煤塵爆炸危險(xiǎn)，煤層自然發(fā)火傾向?yàn)镮?II級(jí)。3、 瓦斯儲(chǔ)量、可抽采量及服務(wù)年限根據(jù)礦井瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)計(jì)算，全礦井瓦斯地質(zhì)儲(chǔ)量為4335.6X104t，全礦井瓦斯可抽儲(chǔ)量為8.21X108m3o礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力450kt/a，服務(wù)年限48.3a。4、 瓦斯抽采系統(tǒng)XX北礦為高瓦斯突出礦井，按有煤與瓦斯突出設(shè)計(jì)，建立永久瓦斯抽采系統(tǒng)。抽采系統(tǒng)分高負(fù)壓抽采系統(tǒng)和低負(fù)壓抽采系統(tǒng)。高負(fù)壓抽采系統(tǒng)：濃度40%的混合瓦斯抽采量為83.55m3/min，瓦斯純量：33.42m3/min?？傋枇Γòň裸@孔負(fù)壓、管道阻力損失和局部阻力損失）為45258Pa。瓦斯抽采設(shè)備為2臺(tái)2BEC72型水環(huán)式真空泵，配YB2—4507—4型電動(dòng)機(jī)（450kW，10kV），1用1備。泵的工況流量為326m3/min，入口絕對(duì)壓力為39018.1Pa。低負(fù)壓抽采系統(tǒng)：濃度8%的混合瓦斯抽采量為33.4m3/min，瓦斯純量：2.67m3/min。總阻力（包括井下鉆孔負(fù)壓、管道阻力損失和局部阻力損失）為23892Pa。瓦斯抽采設(shè)備為2臺(tái)2BEC40型水環(huán)式真空泵，配YB2—315S—4型電動(dòng)機(jī)（110kW，380V），1用1備。其工況流量為79m3/min，入口絕對(duì)壓力為64657.3Pa。瓦斯抽采泵出口正壓：3500Pa。（二）礦井瓦斯抽采量的分配利用根據(jù)煤礦安全規(guī)程有關(guān)規(guī)定，當(dāng)?shù)V井抽采的瓦斯?jié)舛冗_(dá)到30%（CH：30%）4及以上時(shí)，可以利用。本礦井高負(fù)壓抽采系統(tǒng)的瓦斯?jié)舛葹?0%，低負(fù)壓抽采系統(tǒng)的瓦斯?jié)舛?%。按兩系統(tǒng)抽采瓦斯量計(jì)算的混合濃度為31.24%，混合瓦斯純量為38.09m3/min。本次可研按礦井達(dá)產(chǎn)后.以正常年兩系統(tǒng)抽采純瓦斯38.09m3/min作為計(jì)劃分配的基數(shù)，按照“發(fā)電為主，富余他用”的原則進(jìn)行分貝?？紤]的要點(diǎn)：瓦斯富余量的計(jì)算，以保證電站設(shè)計(jì)規(guī)模8.0MW所需礦井瓦斯量為依據(jù)，且與瓦斯電站的建設(shè)期相對(duì)應(yīng)；發(fā)電富余的瓦斯，直接供應(yīng)礦井民用；瓦斯發(fā)電的余熱利用，可研階段暫以就地供礦井浴室及地面建筑物采暖;三、 建設(shè)規(guī)模及建設(shè)工期建設(shè)規(guī)模的確定燃?xì)怆娬镜囊?guī)模根據(jù)電熱負(fù)荷、燃料氣源供應(yīng)能力、資金條件及業(yè)主建設(shè)計(jì)劃等因素綜合確定。1、 用電負(fù)荷礦井主變壓器為2X6300kVA，生產(chǎn)能力達(dá)到450kt/a時(shí)，礦井含選煤廠用電負(fù)荷補(bǔ)償后視在功率為5660.94kVA，有功功率為5292?42kW。2、 燃料供應(yīng)能力根據(jù)瓦斯氣量平衡結(jié)果，按礦井計(jì)劃達(dá)產(chǎn)450Kt/a后，瓦斯抽采能力為38.09m3/min純瓦斯(C%：100%)，即121.95ms/min混合瓦斯(C%：31.24%)計(jì)算，每年發(fā)電4791.6X104kW?h，需要混合瓦斯5243.5X104m3/a(CH:432.027%)，占年抽采量的6055.34X104m3/a的86.6%，瓦斯抽采量滿(mǎn)足要求。3、 建設(shè)規(guī)模根據(jù)以上建設(shè)條件，綜合確定瓦斯電站建設(shè)規(guī)模為8.0MW。建設(shè)工期按照業(yè)主建設(shè)安排，本瓦斯電站與礦井同步建設(shè)。具體安排為開(kāi)工以后三年礦井建成投產(chǎn)，預(yù)計(jì)礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)，瓦斯抽采量達(dá)到設(shè)計(jì)能力38.09m3/min(CH4：100%)，即121.95m3/min(CH「31.24%)，電站也達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)模8.0MW。四、 工藝技術(shù)方案及工程內(nèi)容(一)系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理1、 系統(tǒng)構(gòu)成本電廠的熱力系統(tǒng)由簡(jiǎn)單循環(huán)發(fā)電加余熱回收利用系統(tǒng)構(gòu)成。2、 系統(tǒng)工作原理從礦井瓦斯抽采站送來(lái)的瓦斯進(jìn)入經(jīng)安全水封、切斷閥、瓦斯專(zhuān)用阻火器等安全裝置，進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)，經(jīng)脫水、脫硫凈化后，送入內(nèi)燃機(jī)噴燃，形成高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)內(nèi)燃機(jī)活塞作功驅(qū)動(dòng)同軸發(fā)電機(jī)發(fā)電。其高溫排氣（滿(mǎn)負(fù)荷狀態(tài)下可達(dá)530°C），可引入排氣換熱器回收余熱后，冷卻到190oC左右通過(guò)排氣消聲器經(jīng)煙囪排入大氣。發(fā)電機(jī)發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，通過(guò)自身的高、低溫冷卻器與高低溫水泵送來(lái)的冷卻水通過(guò)間接熱交換后，循環(huán)水經(jīng)玻璃鋼冷卻塔冷卻后循環(huán)使用。當(dāng)不回收排氣余熱時(shí)，可將高溫排氣通過(guò)冷卻塔降溫后排入大氣。國(guó)產(chǎn)1000GF-WK燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組發(fā)出的400V、50Hz、8000kW電能，通過(guò)升壓后接入礦井35kV/10.5kV/6.3kV變電所10kV或6kV母線上網(wǎng)自用。（二） 發(fā)電機(jī)組選型及配組方案選用8臺(tái)XX公司1000GF-WK型燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組，加配套8臺(tái)余熱回收裝置，正常情況下，8臺(tái)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行。?輸出電功率：8X1000kW=8000kW.?年發(fā)電量：8000kWX7260hX0.95=5517.6X104kW.h發(fā)電機(jī)輸出電壓0.4kV，頻率50Hz?回收余熱量：蒸氣形式：0.8MPa飽和蒸汽余熱量：（530-190）X0.268X5250X0.98X8=3750491kcal/h蒸汽量：3750491^（662-20）=5841kg/h熱水形式：系統(tǒng)工作壓力1.0MPa，進(jìn)水溫度20°C，出水溫度90°C余熱量：（530-120）X0.268X5250X0.98X8=3750491kcal/h熱水量：3750491Kcal/h：（90-20）=53578kg/h（三） 主廠房及輔助生產(chǎn)間布置主廠房由燃?xì)獍l(fā)電機(jī)間、集中控制間、高低壓配電間、值班室等組成。主廠房長(zhǎng)約55m（包括預(yù)留1臺(tái)位置）、寬約23.7m、主跨高6.5m，輔助間高3.3m。燃?xì)獍l(fā)電機(jī)間燃?xì)獍l(fā)電機(jī)間內(nèi)，燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)、發(fā)電機(jī)、起動(dòng)勵(lì)磁機(jī)等連同底座安裝在一整體的隔振混凝土基礎(chǔ)上，內(nèi)燃機(jī)和發(fā)電機(jī)通過(guò)撓性聯(lián)軸器連接。余熱回收裝置和排氣消聲器布置在機(jī)組靠燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)端后水平排煙道上。發(fā)電機(jī)組的潤(rùn)滑油箱和油泵布置在發(fā)電機(jī)房一側(cè)的輔助間內(nèi)；集中控制室設(shè)在發(fā)電機(jī)房靠發(fā)電機(jī)的一側(cè)，室內(nèi)布置發(fā)電機(jī)組的集中控制柜和多臺(tái)高低壓開(kāi)關(guān)柜。內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)潤(rùn)滑油系統(tǒng)為發(fā)電機(jī)組提供具有合適溫度和經(jīng)過(guò)過(guò)濾的潤(rùn)滑油。燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)由油箱、循環(huán)泵、過(guò)濾器、冷卻器、回油指示器進(jìn)回油溫度傳感器，以及管道閥門(mén)等組成。潤(rùn)滑油箱采用高位安裝，可通過(guò)位差使進(jìn)入燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油具有一定的預(yù)壓。系統(tǒng)有關(guān)參數(shù)如下：潤(rùn)滑油品種；32#透平油潤(rùn)滑油最高溫度；80°C過(guò)濾精度：20“m潤(rùn)滑油消耗量：W1.0g/kW?h2、燃料氣脫水間燃料氣脫水間在發(fā)電機(jī)房靠瓦斯氣柜端，室內(nèi)安裝2套燃?xì)猓ㄍ咚梗╊A(yù)處理系統(tǒng)，用以脫除進(jìn)入燃機(jī)前燃料氣中的水分、硫分及其他雜質(zhì)。（四）輔助生產(chǎn)系統(tǒng)1、燃料氣供應(yīng)系統(tǒng)為確保燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)燃料的供應(yīng)要求，設(shè)置了燃料氣凈化、脫水系統(tǒng)，以滿(mǎn)足燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的使用要求。其有關(guān)參數(shù)如下：進(jìn)氣壓力：500?3000mmHO2流量：7216.8m3/h（8臺(tái)發(fā)電機(jī)組合計(jì)），120.28Nm3/min過(guò)濾精度：40pm（經(jīng)內(nèi)燃機(jī)燃?xì)饨M件精濾后可達(dá)到3pm）燃料氣來(lái)自礦井瓦斯抽采站，利用瓦斯抽采泵余壓送至主廠房前，經(jīng)預(yù)處理系統(tǒng)凈化、脫水后進(jìn)入發(fā)電機(jī)間燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)饨M件，調(diào)壓至3?5kPa后進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)噴燃，推動(dòng)活塞作功。燃?xì)饷撍?、凈化：瓦斯電廠采用一套燃?xì)忸A(yù)處理系統(tǒng)。2、給水及消防系統(tǒng)供水水源及管網(wǎng)水源直接取自各礦井工業(yè)場(chǎng)地給水系統(tǒng)。電廠的補(bǔ)充水及消防用水由礦井統(tǒng)一考慮。通過(guò)DN150的給水管道送至各用水點(diǎn)。用水量a.工業(yè)用水瓦斯電廠采用鎳基釬焊熱管式余熱回收裝置。單臺(tái)1000kW機(jī)組高溫?zé)煔庥酂峥梢援a(chǎn)生8kgf/cm2飽和蒸汽約0.626t/h。8臺(tái)1000kW機(jī)組共產(chǎn)生8kgf/cm2飽和蒸汽約5.1t/h。考慮排污等因素。補(bǔ)充軟水量共約5.5t/h，每臺(tái)發(fā)電機(jī)組除出口高溫?zé)煔庥脕?lái)產(chǎn)生飽和蒸汽需耗軟水外，其自身機(jī)體需用水冷卻（一級(jí)內(nèi)循環(huán)），因?yàn)殚]路循環(huán)，水量損失很小，單臺(tái)補(bǔ)充水量按0.004t/h計(jì)算，8臺(tái)機(jī)組共需補(bǔ)充水量為0.032t/h，水質(zhì)為軟化水。8臺(tái)機(jī)組共需軟水量為5.82t/ho考慮排污等因素。補(bǔ)充軟水量共約5.83t/ho為滿(mǎn)足余熱鍋爐及機(jī)組內(nèi)循環(huán)給水水質(zhì)要求，水處理設(shè)備采用鈉離子交換器，發(fā)電廠設(shè)LDZN-6型自動(dòng)切換鈉離子交換器一臺(tái)，處理水量為6?9t/h;同時(shí)滿(mǎn)足余熱鍋爐及機(jī)組內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)補(bǔ)水需求。8臺(tái)1000kW機(jī)組外循環(huán)水量共計(jì)1600t/h。其中高溫循環(huán)水量：?jiǎn)闻_(tái)120t/h，8臺(tái)共960t/h；低溫循環(huán)水量：?jiǎn)闻_(tái)80t3/h，8臺(tái)共640t/h，合計(jì)1600t/h，補(bǔ)充水量按2.5%，8臺(tái)共需40m3/h，880m3/d（普通水）。生活用水電廠三班制，每班共3人，用水指標(biāo)100L/人.班電廠生活用水僅為值班運(yùn)轉(zhuǎn)工人少量飲用水，設(shè)1臺(tái)YR-5-X（16LK-SX）飲水機(jī)（熱水5L/h，額定功率500W）解決。消防用水根據(jù)《筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，電廠內(nèi)最大消防用水量共2X15=30L/S。火災(zāi)延續(xù)時(shí)間按2小時(shí)，一次火災(zāi)用水量共216m3。在主廠房四周設(shè)置室外地上式消火栓，能滿(mǎn)足規(guī)范要求。礦井瓦斯電廠總用水量估算如下表13-2-1：表13-2-1 礦井瓦斯電廠總用水量估算表用水項(xiàng)目用水指標(biāo)小時(shí)耗量（t/h）水量(m3/d)工作時(shí)間備注冷卻循環(huán)補(bǔ)充水（普通水）循環(huán)水量的2.5%4088022由礦井統(tǒng)一提供余熱裝置內(nèi)循環(huán)補(bǔ)充水 （軟水）產(chǎn)生蒸汽量的1.15倍6.71614822生活用水100L/人.班0.03750.924每班3人未預(yù)見(jiàn)水量總量的10%4.68102.8724合計(jì)51.431131.52電廠總用水量約1130t/d其中軟水148t/d3、冷卻循環(huán)水系統(tǒng)電廠的主廠房?jī)?nèi)共設(shè)有8臺(tái)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組，單臺(tái)發(fā)電機(jī)組的高、低溫冷卻循環(huán)水量共200t/h,8臺(tái)合計(jì)1600t/h,其中：高溫冷卻循環(huán)水量960t/h,低溫冷卻循環(huán)水量640t/h，經(jīng)高、低溫冷卻塔冷卻后，分別進(jìn)入高、低溫循環(huán)水池，通過(guò)高、低溫循環(huán)水泵加壓后送至發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)循環(huán)利用。根據(jù)氣象參數(shù)資料，瓦斯電廠高溫系統(tǒng)選用LRCM-HS-700型方形玻璃鋼冷卻塔2臺(tái)（額定冷卻水量700ma/h，電機(jī)功率2X2X11kW），低溫系統(tǒng)選用LRCM-HS-500型方形玻璃鋼冷卻塔2臺(tái)（額定冷卻水量500ma/h，電機(jī)功率2X2X7.5kW），冷卻水池：凈空2X6mX6mX4=288m3（兩格：高、低溫各一格）。瓦斯電廠內(nèi)設(shè)循環(huán)水泵房一座（磚混結(jié)構(gòu)），內(nèi)設(shè)循環(huán)水泵6臺(tái)，四用二備，高、低溫循環(huán)水系統(tǒng)各3臺(tái)，分別為二用一備。循環(huán)水泵房建筑面積：（4X3+2X3）mX4m=18mX4m=72m2。4、排水電站場(chǎng)區(qū)設(shè)排水管道系統(tǒng)，采用清污分流制，場(chǎng)區(qū)雨水就近排入山溝。廁所處設(shè)有化糞池，經(jīng)處理后就近排入下水道。場(chǎng)區(qū)排水管道采用混凝土排水管。五、節(jié)能環(huán)保效益（一）礦井瓦斯發(fā)電的節(jié)能環(huán)保意義建設(shè)礦井瓦斯發(fā)電工程，每年可以回收約1677.58萬(wàn)m3（CH4：100%）對(duì)空排放的純瓦斯，即可以回收相當(dāng)于13.8kt標(biāo)準(zhǔn)煤，乂可以減輕因排放甲烷而產(chǎn)生的溫室效應(yīng)一一由于甲烷是一種僅次于CO2的溫室氣體，乂具有類(lèi)似氟里昂一樣破壞臭氧層的危害作用，廣義上講，減少排放煤礦瓦斯，有助于保護(hù)地球生命的保護(hù)神一一臭氧層。利用礦井抽采的瓦斯發(fā)電，有利于促進(jìn)礦山資源的合理開(kāi)發(fā)和有效利用。瓦斯發(fā)電是一個(gè)燃料氣在燃機(jī)內(nèi)進(jìn)行熱功轉(zhuǎn)換而實(shí)現(xiàn)低品位化學(xué)能向高品位電能的轉(zhuǎn)化過(guò)程。通過(guò)能量轉(zhuǎn)換，拓展了礦井瓦斯的應(yīng)用領(lǐng)域，為礦井瓦斯的高層次工業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)了一條有效的途徑。（二）節(jié)能環(huán)保效益1、節(jié)能效益根據(jù)分析計(jì)算，瓦斯電站建成后節(jié)能效益如表13-2-2。表13-2-2 節(jié)能環(huán)保效益表序號(hào)項(xiàng)目名稱(chēng)計(jì)算依據(jù)效益指標(biāo)1回收純瓦斯1637.8X104m3/a2拆算標(biāo)準(zhǔn)煤1637.58X104m3/a：103X1.2143kg/m31.99X104t/a3年發(fā)電量8X1000kWX7260hX0.955517.6X104kW.h4減排co2當(dāng)量1637.8X104m3/aX0.7174kg/m3X2123.1X104t/aX0.94：1072、環(huán)境效益根據(jù)瓦斯氣量發(fā)電、生活鍋爐和其他民用，每年利用純瓦斯（CH「100%）約1637.8萬(wàn)m3，約為年抽采量的86.6%，按溫室效應(yīng)折算CO2當(dāng)量，約為231kt，具有一定的環(huán)境效益。第一章總論 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。第一節(jié)項(xiàng)目背景 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第二節(jié)項(xiàng)目概況 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第二章項(xiàng)目建設(shè)必要性 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。第三章市場(chǎng)分析與建設(shè)規(guī)模 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第一節(jié)汽車(chē)市場(chǎng)需求分析 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第二節(jié)市場(chǎng)預(yù)測(cè) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第三節(jié)項(xiàng)目產(chǎn)品市場(chǎng)分析 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第四節(jié)建設(shè)規(guī)模 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第四章場(chǎng)址選擇 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。第一節(jié)場(chǎng)址所在位置現(xiàn)狀 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第二節(jié)場(chǎng)址建設(shè)條件 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第五章技術(shù)方案、設(shè)備方案、工程方案 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第一節(jié)技術(shù)方案 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第二節(jié)設(shè)備方案 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第三節(jié)工程方案 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第六章原材料、燃料供應(yīng) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第七章總圖布置與公用輔助工程 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第一節(jié)總圖布置 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第二節(jié)公用輔助工程 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第八章環(huán)境影響評(píng)價(jià) 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。第一節(jié)環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)依據(jù) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第二節(jié)項(xiàng)目建設(shè)和生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第三節(jié)環(huán)境保護(hù)措施 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第四節(jié)環(huán)境影響評(píng)價(jià) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第九章勞動(dòng)安全衛(wèi)生與消防 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第一節(jié)勞動(dòng)安全衛(wèi)生 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第二節(jié)消防 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第十章節(jié)能與節(jié)能措施 錯(cuò)誤!未定義書(shū)